(57)【要約】【課題】試料容器に温度ムラの生じにくい試料冷却装置を提供する。【解決手段】冷却器（ペルチエ素子２１）により金属ブロック２３を介して冷却されるラック１は伝熱性筐体３と上部支持部材７、底部支持部材８とで構成され、その内部に収めた試料容器２は伝熱性筐体３に直接接触しないように上記２つの支持部材によって支持される。このような構成により、試料容器２はほぼ空気のみを介して冷却されるので、冷却は緩やかであり、局所的に急速な冷却が起こることはないので温度ムラも生じにくい。【選択図】          図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ラックに装架された試料容器内の液体試料を室温以下に冷却する試料冷却装置であって、前記ラックは底部から冷却器によって冷却される伝熱性筐体内に前記試料容器を配列して収納するように構成されたものにおいて、前記試料容器が前記伝熱性筐体の内面に接触することなく前記試料容器を所定位置に支持する支持部材を備えたことを特徴とする試料冷却装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は液体試料を自動的に分析する分析装置、特に液体クロマトグラフにおいて分析前の試料を冷却する試料冷却装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
液体クロマトグラフにおける自動分析は、予め少量の試料を封入した試料容器をラックに装架し、このラックを自動試料注入装置にセットし、自動試料注入装置がこのラック上の試料容器から所定プログラムに従って逐次に試料を吸い上げ、液体クロマトグラフに注入することにより実行される。分析待ち状態にあるラック上の試料は多くの場合は室温下に置かれるが、試料によっては、変質を防ぐために低温に保つことが必要な場合がある。このような場合に、試料を冷却する目的に使われる装置が試料冷却装置である。
【０００３】
図２は従来の試料冷却装置の一例を自動試料注入装置内にセットされた状態で示したものである。
分析者は、まず液体試料４を試料容器２（通常はガラス製の小瓶）に入れ、ラック５に装架する。ラック５は伝熱性に優れたアルミ製で、試料容器２を挿入する１００個程の穴５ａが穿設されている。この穴５ａの底および内壁を通して試料容器２に熱（以下、単に熱と記す場合は冷熱を含むものとする）が伝えられる。
【０００４】
液体試料４を装填し終わったラック５は装置内の金属ブロック２３の上に載置される。金属ブロック２３は、下面に取り付けた冷却器（ペルチエ素子２１）によって冷却され、上面がラック５の底に密着して良好な熱伝導を保つ。
ペルチエ素子２１は、図示しない温度調節装置によってコントロールされてその吸熱面で金属ブロック２３を所定温度に冷却し、その裏面（放熱面）には、通風ダクト２７の内側に面して放熱フィン２２が取り付けられ、金属ブロック２３から吸収した熱をこの放熱フィン２２を通してファン２８による送風で放熱する構造となっている。
このような構成で、ラック５とこれに装架された試料容器２、さらにはその中の液体試料４が所定の低温に保たれる。ラック５は保冷のため断熱性のカバー６で覆われるが、試料容器２の頭部は、ニードル１１による液体試料４の取り出しを可能にするため、このカバー６から露出し、室温の空気に曝されている。
【０００５】
自動試料注入装置１０のニードル１１は、図示しないメカニズムにより前後左右および上下に移動可能で、プログラムに従って、試料容器２から液体試料４を吸い上げ、液体クロマトグラフの試料注入口１２まで移動してこれに液体試料４を注入することによって自動分析が行われる。液体クロマトグラフの分析は１回数十分を要するので、ラック５上の液体試料４は長いもので数十時間も分析待ち状態となるが、この間、低温に保たれることで液体試料４の変質が避けられる。
【０００６】
上記のように構成された試料冷却装置においては、試料容器２は主に底の方から冷却されるので内部の液体試料４に温度ムラを生じることがあり、これを解消するために、試料容器２の底とラック５との間に断熱性部材を介在させて、試料容器２の底部からの伝熱を抑制するようにした例もある（例えば、特許文献１参照）。
【０００７】
【特許文献１】特開２０００−１３７０３１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
前述のように、試料容器２の頭部は室温の空気中に露出していること、及び、構造上ラック５は主として下から冷却されることから、試料容器２は底が冷たく上部は温かいという状態、つまり温度ムラが生じ勝ちである。しかも、下方が低温となるために対流が起こらないので、温度ムラは時間が経過しても解消せず、持続する傾向にある。試料容器２に温度ムラがあると、その内部の液体試料４に濃度ムラが生じる場合があり、そのような状態でサンプリングすると分析結果にバラツキが生じることがある。
【０００９】
特許文献１に記されたように、試料容器の底部からの伝熱を抑制する構造にすれば、この問題解消に一定の効果はあるが、なお万全とは言い難いのが現状である。
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、上記のような温度ムラの生じにくい試料冷却装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、上記課題を解決するために、冷却された伝熱性筐体内に試料容器を収め、その試料容器が伝熱性筐体に直接接触しないように支持する構造とした。即ち、本発明装置は、底部から冷却器によって冷却される伝熱性筐体内に試料容器を配列して収納するように構成されたラックを備える試料冷却装置において、前記試料容器が前記伝熱性筐体の内面に接触することなく前記試料容器を所定位置に支持する支持部材を備えたことを特徴とする試料冷却装置である。
このように構成したことにより、試料容器が局所的に冷却されることによる液体試料の温度ムラが解消される。
【発明の効果】
【００１１】
本発明装置は、上記のように、試料容器を伝熱性筐体に直接接触しないように支持して主に空気を介して冷却するように構成されているので、試料容器は底部が強く冷却されることがなく、その内部の試料液体に温度ムラが発生しにくい。その結果、温度差に基づく濃度ムラも抑制されるので、分析の再現性が向上する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
本発明の一実施形態を図１に示す。同図において、図２と同一の構成要素には同一符号を付してあるので再度の説明を省く。
本実施形態が従来と異なる点はラック１の構造にある。即ち、ラック１は、上部が開いた箱形の伝熱性筐体３と、その上部を掩覆する上部支持部材７、及びラック１の内部底面に置かれた底部支持部材８とで構成される。
【００１３】
伝熱性筐体３は、金属ブロック２３の上に密接して載置され、金属ブロック２３からの伝熱により底の方から冷却され、これに触れる内部の空気が冷却される。
上部支持部材７は、硬質プラスチック等で製作され、試料容器２を挿入するための多数の穴７ａが所定位置に配列されており、これに挿入された試料容器２の水平方向の位置を規制する。穴７ａは、最も端に位置するものでもそこに挿入される試料容器２が伝熱性筐体３の壁面に接触しないように配置される。
底部支持部材８は、試料容器２を下から支持して、試料容器２の底が伝熱性筐体３の底に接触することを防ぐもので、硬質プラスチックまたは伝熱性のあまり良くない金属（例えば、ステンレス鋼）の薄板で製作される。
【００１４】
このように構成された本実施形態による試料の冷却は以下のように行われる。
ペルチエ素子２１により冷却された金属ブロック２３からの伝熱により、まず伝熱性筐体３が冷却され、これにより冷却された空気を介して試料容器２、さらにはその内部の液体試料４が冷却される。試料容器２は、いずれも伝熱性の良くない上部支持部材７と底部支持部材８によって伝熱性筐体３に直接接触しないように支持されているので、ほぼ完全に空気のみを介して冷却されることになる。従って、冷却は緩やかであり、局所的に急速な冷却が起こることはないので温度ムラも生じにくい。
【００１５】
底部支持部材８は、これを挟む上下の空間を空気が流通する必要があるので、通気性のあるパンチングメタルや金網等を用いて構成してもよい。また、図１に示すような底から立ち上げる構造に限らず、底に接して敷設する構造や適当なスペーサ（図示しない）を介して上部支持部材７から吊設する構造も可能である。
【００１６】
上部支持部材７は冷気をラック１の内部に閉じ込める役割も負っているので、断熱性素材を用いて構成し、必要に応じ、さらに断熱性カバー（図示しない）をその上に被せて保冷効果を高めるようにしてもよい。また、保冷効果を高める別の手段として、試料容器２が挿入されていない穴７ａは断熱性の栓（図示しない）で塞ぐようにしてもよい。
【００１７】
下から冷却される本実施形態では、対流が起こりにくく、冷気がラック１の底近くに停滞することが危惧される。この対策として、図示しない送風装置でラック１の内部空気を攪拌し、温度の均一化を図ることは設計事項として容易に考えられる。
なお、上記は本発明の基本的構成といくつかの変形例を示したものであって、本発明をこれに限定するものではない。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の一実施形態を示す図である。
【図２】従来の構成を示す図である。
【符号の説明】
【００１９】
１  ラック
２  試料容器
３  伝熱性筐体
４  液体試料
５  ラック
５ａ  穴
６  カバー
７  上部支持部材
７ａ  穴
８  底部支持部材
１０  自動試料注入装置
１１  ニードル
１２  試料注入口
２１  ペルチエ素子
２２  放熱フィン
２３  金属ブロック
２７  通風ダクト
２８  ファン
【図１】
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【図２】
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